This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.
간질 환자의 30 % 정도가 항 경련제 난치성이다. 이러한 경우에는, 수술 / 제어 발작을 제거하는 유일한 대안이다. 그러나, 환자의 상당한 소수 심지어 발작의 의심 소스가 제대로 지역화와 절제되어있는 사람들의 경우, 수술 후 발작을 전시하고 있습니다. 여기에 제시된 프로토콜은 통상적으로 네트워크 분석을위한 새로운 기술에 측두엽 간질 (TLE) 환자의 수술 전 평가시에 사용되는 임상 절차를 결합한다. 상기 방법은 근심 네트워크 파라미터의 시간적 전개의 평가를 허용한다. 주변 구덩이에 난원의 개존증 전극 (FOE)의 양자 삽입 동시에 측두엽의 여러 근심 지역에서 electrocortical 활동을 기록합니다. 또한, 기록 된 시계열인가 네트워크 방법은 모두 interictally와 근심 동안 네트워크의 1961-1990 트랙발작. 이러한 방식으로, 제시된 프로토콜은 시각화 여러 근심 영역 대신에 하나의 영역 사이의 관계를 고려한 조치를 정량화하는 독특한 방법을 제공한다.
세계 인구의 2 % – 간질 1에 영향을 미치는 해제 질환이다. 대부분의 경우, 발작 – 간질의 특징은 – 완전히 제어 할 수 또는 항 간질 약물 폐지. 그러나, 간질 특허의 약 30 %의 약물 치료에 반응한다. 간질 환자의 가장 일반적인 형태에서 측두엽 간질 (TLE) 1 다행히도 수술은 환자의 상태를 개선하는 유효한 대안이다. 메타 분석의 결과는이 비율이 특히, 여러 가지 요인에 걸쳐 다양하지만 약제 내성 TLE 환자의 약 2/3, 해마의 유형 발작 무료 resective 수술 2,3 후 첫 2 ~ 3 년에 있음을 보여 경화증 2. 성공적인 결과를위한 중요한 단계는 일반적 mesia에 위치한 소위 간질 포커스의 정확한 위치 파악, 발작의 발생에 책임이있는 피질 영역이며측두엽의 리터 영역입니다. 그러나, 간질 포커스 정확하게 수술 중에 절제 식별 된 이러한 경우, 환자의 상당한 소수 수술후 발작으로 남아 있거나, 발작 제어 엄격한 항 간질 약물 치료하에 위치되어야한다. 따라서, 새로운 관점하는주의가 더이상 아니라 피질 상호 이제 근본적인 문제를 구성 전적으로 격리 영역에 집중 등장하지 않았다. 이 "네트워크"접근법보다는 실형 구조의 역할을 강조하는보다 다른 영역 사이의 신경 연결 주목 초점을 맞추고 커 넥톰 개념 4에 접지된다. 이 새로운 패러다임은 그래프 이론, 그래프의 위상과 통계적 특성에 대한 연구에 전념 수학 프레임 워크에서 발견, 적절한 도구는 기본적인 연구 결과를 표현. 이러한 관점에서 뇌는 링크들에 의해 상호 연결된 노드의 세트로 간주 <sup> 5-9 노드 전극과 이들 사이의 연결에 의해 덮여 피질 영역이 동기화 정도에 의해 주어진다로 표시되도록. 따라서,이 네트워크 접근 침습 전극 레코딩의 분석에 사용되었으며, 발작 발생과 전파의 기본 메커니즘에 대한 이해를 촉진하기위한 새로운 정보를 제공하고있다.
통상적 전세계 대부분 간질 센터에서 사용되는 많은 침습 신경 생리 학적 기법 중에서, 난원 전극 (원수) 특히 현저 개존증. 수술과 관련된 합병증을 감소시키는 열 개두술을 수행 할 필요가 없기 때문에 FOE 세미 침습적 방법이다. 또한, 주변 구덩이 11 FOE의 위치 등 entorhinal 피질과 같은 발작 발생 및 증식에 관여하는 여러 가지 구조 피질에서 근심 활동을 기록하기에 특히 편리한다. 따라서, 이후의 사용외관이 약제 내성 TLE 환자의 수술 전 평가에 널리 퍼져있다. 전통적으로,이 기술은 간기 간질 스파이크 날카로운 파 형태의 자극성 활성을 찾는데 사용되며,보다 중요하게, 정확하게 근심 발작 증상의 영역을 식별하기.
간질에 대한 국제 연맹 (ILAE)에서 분류 및 용어에위원회에서 제안 된 새로운 정의는 발작이 특정 네트워크 (12) 내의 어떤 점에서 발생한 것이 좋습니다. 또한, 여러 연구는 발작이 비정상적인 네트워크 활동에 의해보다는 고립 된 병적 지역 13 ~ 16에 의한 것을 증명하고있다. 분명히,이 새로운 관점은 복잡한 네트워크 방법론 새로운 수치 방법을 사용하여 이전에 획득 된 정보의 재분석이 필요합니다. 이러한 분석의 실제적인 사용은 아직 임상에 초기 있지만, 여러 연구에 연구 입증 그들의값 13-17.
아래에서 설명하는 프로토콜은 정기적으로 네트워크 분석의 새로운 기술과 약제 내성 TLE 간질 환자에 수행 된 임상의 조합입니다. 상기 방법은 근심 네트워크 파라미터의 시간적 전개의 평가를 허용한다. 주변 구덩이에 FOE의 양자 삽입 동시에 측두엽의 여러 근심 지역에서 electrocortical 활동을 기록합니다. 녹화 시간 시리즈에 적용되는 네트워크 방식 모두 interictally 및 발작 동안 근심 네트워크의 시간적 발전을 추적한다. 이러한 방식으로, 제시된 프로토콜은 시각화 여러 근심 영역 사이의 관계를 고려한 조치를 정량화하는 독특한 방법을 제공한다.
전통적으로, 간질 발작의 유일한 원인으로, 특정 영역에 필수적으로 발작 발병 영역의 중요성을 고립 영역 지향 방식 하에서 조사 하였다. 최근에, 피질 영역 사이의 상호 작용의 중요성을 강조 진정한 네트워크 접근은 전통적인 영역 중심 관점 13-17,28 위에 애용되고있다. 그러나, 네트워크 질환 간질 증거가 현재 몸 여전히 제각기이고, 더 많은 연구가 필요하다. 본 작품은 복잡한 네트워크 접근 아래 FOE 등의 전통적인 방법에 의해 제공되는 데이터를 재분석하는 것을 목표로하고있다. 여기에 제시된 프로토콜은 TLE 환자의 반 침습적 녹음의 복잡한 네트워크 및 스펙트럼 분석을 수행 할 수있는 단계 방법론적인 절차에 의해 단계를 설명합니다.
보다 전통적인 LOC와 비교하여 상술 한 방법의 적용은 네트워크 접근 방법의 유용성을 보여 주었다alized 또는 영역 중심의 관점. 최근 작품 17,29에서는 여기에 설명 하나, 내화 TLE 환자의 근심 연결의 불균형으로 알 수있다 매우 동일한 절차를 사용하여, 그 모습으로 넘어졌습니다. 근심 연결은 간기 (29)과 발작 17,29 단계에서 모두 동측 측에 감소된다. 이 결과는 전적으로 간질 활동이 발생하는 지역을 보면 예상 할 수 없습니다. 이 든 놀라운 결과는의 fMRI 신호 (30, 31)에 네트워크 이론을 사용하여 설명 하였다. 는에 토미 데이트 (32)의 약물 투여가 더욱이, FOE + 네트워크 이론의 합성 기술의 적용은, 발작 및 간질 중에 활성 프로모터의 영향하에 근심 활동의 동등성을 보여준다.
여기에 설명 된 기술은 최대 하나의 O에서 짧은 지속 간기 레코딩에서 근심 네트워크 불균형을 검출 할 수있다R 이시간 29. 이러한 방식으로, 분석 시간과 환자의 입원 기간의 급격한 감소가 달성 될 수있다. 또한, 치료 적 관점에서, TLE 환자에서 기존의 불균형은 뇌 심부 자극에서 수행되는 방법만큼 만성적 (신경 외과로) 주입 장치를 사용하여 "해결"될 수있다.
이 프로토콜에서 제공되는 정보를 사용하여 최적의 결과를 얻기 위해 일부 문제는 사전에 고려되어야한다. 자신의 잘못된 배치가 심각한 신경 학적 결과 및 잘못된 기록을 생성 할 수 있기 때문에 먼저, 전극의 이식은 경험이 풍부한 신경 외과 의사에 의해 수행되어야한다. 또한, 추가 분석을 위해 적절한 시대의 선택은 원시 EEG의 신경 생리 학자의 해석에 전적으로 의존; 따라서, 임상 EEG 분석 경험은 필수입니다. 뇌전도에서 보낸 파일의 데이터 포맷은 파트 1에 따라큘라 브랜드; 결과적으로, 좋은 프로그래밍 기술은 서로 다른 데이터 포맷 스크립트 적응이 필요하다. 마지막으로, 데이터의 신뢰성을 보장하기 위해 품질 관리의 결과에 적용되어야한다. 과대 평가하고 오탐 (false positive)은 상관 관계가 높은 번호와 작업 할 때 나타날 가능성이 높다. 이러한 경우, 통계적 방법은 감도 표기 향상시킬 수있다. 이와 관련하여, 진정한 기본 동기화 대표 아닌 값을 폐기 상관의 임계 값을 설정하는 것이 중요하다. 따라서,이 프로토콜에서, 노드 i와 j 사이의 에지는 이들 노드 사이의 상관 관계의 절대 값이 기준은 이전 17,26 고용, 0.5보다 큰 경우에 존재하는 것으로 간주된다. 0.2 내지 0.8의 범위의 다른 임계 값은 유사한 결과를 검증하기 위하여 다음과 같은 임계 한 임계치에서 부드러운 전환을 보장하기 위해 사용되어야한다. 임계 값에 더하여 다른 methodologie에서S는 이러한 페로 니 보정 데이터 또는 대리 시험 등의 신뢰성있는 결과를 얻기 위해 사용될 수있다. EEG 데이터로 작업 할 때 또한, 뇌의 네트워크가 비선형 역학과 복잡한 시스템이라는 것을 명심하는 것이 중요하다; 따라서, 선형 관계에 더하여, 다른 비 – 선형 동기 대책 등 상호 정보 또는 위상 동기 (33)와 같은 결과의 품질을 보장하기 위해 사용되어야한다.
이 부분적으로이 연구에서 수행되는 것처럼, 두피 전극에서 직접 연결을 계산, 약간의 위험을 수반한다. 항상 볼륨 전도에 의한 두피 기록에 존재하는 오염 효과가 가장 큰 문제 휴식. 이 문제를 극복하는 한 가지 방법은 소스 공간, 많은 연구에 의해 채용 매력적인 대안에서 작업하는 것이다. 또 다른 방법은 진폭 효과의 오염을 최소화하는 동기화 방법의 사용을 요구한다. 위상 동기화를 사용하여 (또한 단계 L이라고그것은 여러 작업 34에서 입증 된 바와 같이 ocking 값) 우리는 볼륨 전도의 영향을 최소화한다.
다른 침습적 신경 생리 학적 기술에서와 같이, 적과 기록은 대조군에서 심각 특정 연구 프로토콜의 사용을 제한하는 점을 얻을 수 없다. FOE 녹음 데이터는 특히 TLE 환자 (33)의 간질 옆으로 재화 동안, 근심 측두엽 활동 17,29,35에 대한 유용한 정보를 제공합니다. 침습 기술과 비교하여, 원수 기술 뇌 비 외상성하고 비교적 간단한 조작을 수반하고, 그 녹화 시간 (11)의 장시간 고품질이다. MRI에 비해 FOE 녹음은 electrocortical 활동의 더 나은 시간 해상도를 제공합니다. 또한, 많은 가능성이 작품에 사용 된 것 이외의 조치를 탐험하기 위해 존재한다. 이러한 사실은 여러 생물 의학 기록을 분석의 가능성을 높일동시에. 복잡한 네트워크 및 스펙트럼 분석과 함께 FOE 녹음의 이러한 장점은이 기술을 임상에 응용 가능성과 간질 연구를위한 강력한 도구합니다.
The authors have nothing to disclose.
이 작품은 연구소의 드 건배 카를로스 III에서 보조금에 의해 투자되었다, PI10 / 00160 및 PI12 / 02839을 통해 부분적으로 FEDER에 의해 무투 Madrileña에서 지원됩니다. AS-G. 무투 Madrileña에서 박사 교제를받는 사람이다. 3D 시뮬레이션은 Bio 디지털 인간 소프트웨어 (사용하여 만든 www.biodigital.com ) 및 ZygoteBody 전문 소프트웨어 (www.zygotebody.com)
Foramen Ovale Electrodes | AD-Tech, Racine, USA |
FO06K-SP10X-000 | Six-contact platinum |
Electroencephalograph | XLTEK, Canada | XLT-EEG32T | Natus XLTEK |
MRI machine | General Electric | ||
SPEC machine | General Electric |